JP3371776B2 - 電子部品実装装置におけるノズルストッカの位置および高さティーチ方法 - Google Patents
電子部品実装装置におけるノズルストッカの位置および高さティーチ方法Info
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Description
におけるノズルストッカの位置および高さティーチ方法
に関するものである。
移動テーブルによりX方向やY方向へ水平移動させなが
ら、パーツフィーダに備えられた電子部品を移載ヘッド
のノズルに真空吸着してピックアップし、位置決め部に
位置決めされた基板に搭載するものが広く実施されてい
る。
がって移載ヘッドのノズルは電子部品の品種に応じて交
換される。このためこの種電子部品実装装置にはノズル
ストッカが備えられており、電子部品の品種に応じて、
移載ヘッドを適宜ノズルストッカの上方へ移動させ、そ
こでノズルシャフトを上下動させることにより、ノズル
シャフトの下端部のノズルホルダーにノズルを着脱して
ノズル交換を行うようになっている(例えば特開平6−
216596号公報)。
が形成されている。ノズル装着部は一般に孔部であっ
て、各々の孔部に交換用のノズルを挿入してストックし
ている。ノズル交換を行う場合、移載ヘッドを空の孔部
の上方へ移動させ、そこでノズルシャフトを上下動させ
てノズルシャフトの下端部のノズルホルダーに装着され
ていたノズルを孔部に挿入して回収する。
た孔部の上方へ移動させ、そこでノズルシャフトを上下
動させることによりノズルホルダーに新たなノズルを装
着する。この場合、ノズルホルダーとノズルには一般に
θ方向(水平回転方向)の方向性があり、ノズルホルダ
ーとノズルのθ方向の回転角度がずれているとノズルホ
ルダーにノズルを装着できないので、ノズルホルダーと
ノズルのθ方向の向きを合致させたうえでノズルシャフ
トを上下動させ、ノズルホルダーにノズルを装着する。
このようにしてノズル交換が終了したならば、電子部品
を基板に搭載する作業を再開する。
が、この場合移載ヘッドをノズルストッカの孔部の真上
に正しく位置させ、そこでノズルシャフトに上下動作を
行わせる必要があり、ノズルシャフトが孔部に対して位
置ずれしていると、ノズル交換を行うことはできない。
したがってノズル交換を正しく行うためには、ノズルス
トッカの孔部などのノズル装着部の位置を予め正確に求
めて、求められた位置を記憶部に登録しておかねばなら
ない。そこで従来は、移載ヘッドとノズルストッカの孔
部の位置合わせを作業者が目視作業で行い、作業結果を
記憶部に登録していた。
方法では多大な手間と時間を要し、また作業の巧拙によ
る結果のばらつきも大きいなどの問題点があった。
ティーチを自動的にかつ正確に行うことができる電子部
品実装装置におけるノズルストッカの位置および高さテ
ィーチ方法を提供することを目的とする。
により移載ヘッドを水平移動させながら、ノズルストッ
カに備えられた所定のノズルを移載ヘッドのノズルシャ
フトの下端部のノズルホルダーに装着し、このノズルで
パーツフィーダに備えられた電子部品をピックアップし
て位置決め部に位置決めされた基板に搭載するようにし
た電子部品実装装置におけるノズルストッカの位置ティ
ーチ方法であって、認識装置によりノズルストッカのタ
ーゲットを認識し、この認識結果に基づいてノズルスト
ッカのX方向、Y方向の位置を求める工程と、この求め
られたノズルストッカの位置に基づいてノズルストッカ
に形成された複数個のノズル装着部の位置を演算部によ
り演算して求め、この演算結果を記憶部に登録する工程
と、を含む。
求める際に、X方向およびY方向の位置とともにθ方向
の回転角度を求め、この回転角度も記憶部に登録する。
ッドを水平移動させながら、ノズルストッカに備えられ
た所定のノズルを移載ヘッドのノズルシャフトの下端部
のノズルホルダーに装着し、このノズルでパーツフィー
ダに備えられた電子部品をピックアップして位置決め部
に位置決めされた基板に搭載するようにした電子部品実
装装置におけるノズルストッカの高さティーチ方法であ
って、認識装置によりノズルストッカのターゲットを認
識し、この認識結果に基づいてノズルストッカの位置を
求める工程と、この求められたノズルストッカの位置に
基づいてノズルストッカのノズル装着部の位置を演算部
で演算して求める工程と、移載ヘッドを求められたノズ
ル装着部の上方へ移動させ、そこでノズルに上下動作を
行わせてノズルをノズルストッカに着地させることによ
り、ノズルストッカの高さをセンサにより求める工程
と、を含む。
方法によれば、認識装置でターゲットを認識してノズル
ストッカのX方向、Y方向の位置を求めた後、その結果
に基づいて各々のノズル装着部の位置を演算して求める
ことができる。
平回転方向)の位置合わせを行う必要がある場合には、
ノズルストッカの位置を求める際に、X方向およびY方
向の位置とともにθ方向の回転角度を求めておけば、ノ
ズルホルダーをθ回転させることによりノズルホルダー
とノズルのθ方向の向きを合わせ、ノズルホルダーにノ
ズルを確実に装着することができる。
ーチ方法によれば、ノズルストッカの上面の高さを求め
ておくことにおり、ノズル交換を行う際のノズルシャフ
トの上下動ストロークを最適長さに設定し、ノズル交換
を的確に行うことができる。
を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電
子部品実装装置の斜視図、図2は同電子部品実装装置の
平面図、図3は同電子部品実装装置のヘッド部と認識装
置の斜視図、図4は同電子部品実装装置に備えられたノ
ズルストッカの平面図、図5は同電子部品実装装置のタ
ーゲット部材の斜視図、図6は同電子部品実装装置の制
御系のブロック図、図7は同電子部品実装装置のノズル
ストッカの位置ティーチ動作と高さティーチ動作のフロ
ーチャート、図8は同電子部品実装装置のノズルストッ
カの高さ検出動作の説明図である。
はガイドレール2が設けられており、ガイドレール2上
に基板3が位置決めされている。ガイドレール2の両側
部にはパーツフィーダ4が多数個並設されている。パー
ツフィーダ4には基板3に実装される電子部品が備えら
れている。またガイドレール2とパーツフィーダ4の間
には、認識装置13とノズルストッカ30が設けられて
いる。
り、またYテーブル5上にはXテーブル6が架設されて
いる。図2に示すように、Yテーブル5には送りねじ7
と送りねじ7を回転させるY軸モータ8が内蔵されてい
る。またXテーブル6にも送りねじ9と送りねじ9を回
転させるX軸モータ10が内蔵されている。図1におい
て、Xテーブル6の下面にはヘッド部20が装着されて
おり、モータ8,10が駆動すると、ヘッド部20はX
方向やY方向へ水平移動する。
30を認識するためのカメラ40が装着されている。カ
メラ40は、基板3やノズルストッカのターゲット33
(後述)の位置認識を行うための認識装置である。12
はY方向のガイドレールである。すなわち、Xテーブル
6とYテーブル5は、ヘッド部20を水平方向へ移動さ
せる移動テーブルとなっている。
ド部20について説明する。認識装置13は、カバーケ
ース14と、カバーケース14に内蔵されたハーフミラ
ー15と、ハーフミラー15の下方に設けられた光学素
子16と、ハーフミラー15の側方に設けられたカメラ
17から成っている。またカバーケース14の両側部に
は光源部18が設けられている。カバーケース14の上
面にはスリット19が開孔されており、このスリット1
9を通して、光学素子16やカメラ17で電子部品の認
識を行う。
の移載ヘッド21を備えている。各々の移載ヘッド21
は、垂直なノズルシャフト22、ノズルシャフト22を
その軸心を回転させるためのθ回転手段としての互いに
独立した固有のθ軸モータ23およびベルト24、ノズ
ルシャフト22に上下動作を行わせるための送りねじ2
5、ナット26、Z軸モータ27を有している。Z軸モ
ータ27を駆動して送りねじ25を回転させると、ナッ
ト26は送りねじ25に沿って上下動し、ナット26と
結合されたノズルシャフト22も上下動する。ノズルシ
ャフト22の下部に一体的に設けられたノズルホルダー
22aには電子部品認識用のバックプレート28が装着
されており、またノズルホルダー22aにはノズル29
が着脱自在に装着されている(図8(a)も参照)。P
はノズル29の下端部に真空吸着して保持された電子部
品である。
22にはスプリング41が装着されている。またノズル
シャフト22からアーム42が延出しており、アーム4
2の先端部にはセンサ43が装着されている。またノズ
ルホルダー22aには遮光部材44が突設されている。
センサ43はノズルストッカ30の上面の高さを検知す
るためのものであり、その詳細な動作は後で図8を参照
して詳述する。
であり、複数個(本例では18個)の孔部31がX方向
およびY方向に等ピッチでマトリクス状に形成されてい
る。孔部31はノズル装着部となるものであり、ノズル
29を垂直な姿勢で挿入して装着する。図4に示すよう
に、本例のノズルストッカ30はXY座標系の基準線か
らθ方向(水平回転方向)に角度θ位置ずれしている。
線上の孔部31には円板状のターゲット部材32が着脱
自在に装着されている。図5はターゲット部材32を示
している。ターゲット部材32のセンターにはターゲッ
ト33が形成されており、また孔部31に挿入する脚部
34を有している。ターゲット33はヘッド部20に設
けられたカメラ40でノズルストッカ30の位置認識を
行うときの目印となるものである。
う。X軸モータ10、Y軸モータ8、Z軸モータ27、
θ軸モータ23はヘッド駆動部51を介して制御部(C
PU)50に接続されている。またカメラ40は認識部
52を介して制御部50に接続されており、センサ43
は検出部53を介して制御部50に接続されている。記
憶部54は孔部31のXY位置データ記憶部54a、ノ
ズルストッカ30の回転角度θ記憶部54b、ノズルス
トッカ30の高さデータ記憶部54cを有している。制
御部50は記憶部54に登録されたデータを読み取って
必要な演算を行い、また演算結果を記憶部54に登録す
る。
より成り、次に図7のフローチャートを参照してノズル
ストッカの位置ティーチ方法および高さティーチ方法の
説明を行う。まず、ノズルストッカの位置ティーチ方法
について説明する。
ターゲット部材32を2個装着する。以下において、図
4の左側のターゲット33を第1のターゲット、右側の
ターゲット33を第2のターゲットとする。図1におい
て、Xテーブル6とYテーブル5を駆動してカメラ40
を第1のターゲット部材32の上方へ移動させ、第1の
ターゲット33を認識する(図7のステップ1,ステッ
プ2)。次にカメラ40を第2のターゲット部材32の
上方へ移動させ、第2のターゲット33を認識する(ス
テップ3,ステップ4)。
ーゲット33の位置認識結果から、図4に示すノズルス
トッカ30のX値(X座標位置)、Y値(Y座標位
置)、θ値(回転角度)を制御部50で算出して求める
(ステップ5)。この演算方法は、基板の位置検出など
で行われている周知演算方法を用いることができるの
で、その説明は省略する。
値、Y値、θ値に基づいて、18個の孔部31のX座標
位置とY座標位置を制御部50で算出して求め、XY位
置データ記憶部54aに登録する(ステップ6)。また
角度θは回転角度θ記憶部54bに登録する。なお図4
において、孔部31はノズルストッカ30に所定のピッ
チで形成されており、したがってノズルストッカ30の
位置(X値、Y値、θ値)が判明すれば、各孔部31の
位置は単純な演算で求めることができる。以上により孔
部31の位置ティーチは終了する。
ティーチ方法を図7および図8を参照して説明する。な
おノズルストッカ30の上面の高さは、ノズル交換の際
のノズルシャフト22もしくはノズル29の上下動スト
ロークの大きさを求めるために行うものである。
しくは中央付近の孔部(例えば図4において孔部31
a)の位置を制御部50で求め、ヘッド部20の何れか
の移載ヘッド21をこの孔部31aの上方へ移動させる
(ステップ7)。図8(a)はこのときの状態を示して
いる。この状態でアーム42はスプリング41のばね力
で押し上げられており、センサ43は遮光部材44を検
出していない。なおこの孔部31aの位置は、例えば第
1のターゲット33と第2のターゲット33を結ぶ線の
中点A(図4)に最も近い孔部を選択するなどして簡単
に求めることができる。
を下降させ(ステップ8)、センサ43がONになった
かどうか、すなわちノズル29が孔部31aに完全に挿
入されてそのつば部が29aノズルストッカ30の上面
に着地したかどうかを判定する(ステップ9)。すなわ
ち図8(b)において、ノズル29のつば部29aがノ
ズルストッカ30の上面に着地すると、スプリング41
を圧縮しながらセンサ43は下降し、遮光部材44を検
知するとセンサ43はONとなる。そしてセンサONに
なれば、Z軸モータ27を逆駆動してノズルシャフト2
2を微速上昇させる(ステップ10)。
させながら、センサ43がOFFになったかどうかを判
定する(ステップ11)。すなわち図8(c)において
ノズルシャフト22が微速上昇すると、スプリング41
は伸長してセンサ43は上昇し、センサ43は遮光部材
44から離れてOFFとなる。そこでセンサ43がOF
Fになれば、そのときのZ軸高さをノズルストッカ30
の上面の高さとして検出する(ステップ12)。次にノ
ズル29を一定量上昇させ(ステップ13)、この上昇
した位置をノズル交換時におけるノズルシャフト22も
しくはノズル29のZ軸高さとして高さデータ記憶部5
4cに登録する。以上により、ノズルストッカ30の高
さのチィーチは終了する。
ィーチにおいて、ノズルシャフト22に装着されたノズ
ル29はノズルストッカ30のどの孔部31に挿入・着
地してもよいものであるが、上記形態のようにノズルス
トッカ30の中央付近の孔部31aに挿入・着地させる
ことが望ましい。何故なら、ノズルストッカ30の上面
は傾斜している場合があり、この場合、中央付近の孔部
31aを挿入・着地対象とすることにより、ノズルスト
ッカ30の略平均高さを求めることができるからであ
る。勿論、ノズル29を複数の孔部31に挿入・着地さ
せて、これらの平均値からノズルストッカの上面の高さ
を求めてもよい。
置と高さのティーチが終了したならば、電子部品の実装
作業を開始する。電子部品の実装は、図1においてヘッ
ド部20をX方向やY方向へ水平移動させながら、パー
ツフィーダ4の電子部品を移載ヘッド21のノズル29
の下端部に真空吸着してピックアップし、認識装置13
で電子部品の位置認識をしたうえで、基板3の所定の座
標位置に搭載して行われる。
品の品種が変る場合には、ノズル29の交換を行う。こ
の交換は次のようにして行われる。移載ヘッド21をノ
ズルストッカ30の空の孔部31の上方へ移動させる。
この孔部31の位置は、上述したノズルストッカ30の
位置ティーチにより正確に判明しているので、移載ヘッ
ド21をこの孔部31の真上に正確に位置させることが
できる。そこでノズルシャフト22に上下動作を行わせ
ることにより、ノズル29を孔部31に挿入して回収す
る。このときの上下動作のストロークも、上述したノズ
ルストッカ30の高さティーチにより正確に決定でき
る。
29が装着された孔部31の上方へ移動させ、そこでノ
ズルシャフト22に上下動作を行わせることにより、新
たなノズル29をノズルホルダー22aに装着する。こ
の場合、例えば特開平9−167900号公報に示され
るように、一般にはノズルホルダー22aとノズル29
にはθ方向の方向性があって、ノズルホルダー22aと
ノズル29のθ方向の位置を完全に合わせる必要があ
る。
の角度は検出されて回転角度θ記憶部54bに登録され
ているので、この登録された角度θに基づいてθ軸モー
タ23(図3)を駆動してノズルホルダー22aをθ回
転させることにより、ノズルホルダー22aの向きをノ
ズル29の向きに合わせ、ノズル29を確実に装着する
ことができる。以上のようにしてノズル29の交換が終
了したならば、電子部品の基板3に対する実装を再開す
る。
ズルストッカの位置や高さのティーチを的確に行えるの
で、移載ヘッドに装着されたノズルの交換を自動的かつ
的確に行うことができる。
視図
面図
ッド部と認識装置の斜視図
えられたノズルストッカの平面図
ーゲット部材の斜視図
御系のブロック図
ズルストッカの位置ティーチ動作と高さティーチ動作の
フローチャート
ズルストッカの高さ検出動作の説明図
Claims (3)
- 【請求項1】移動テーブルにより移載ヘッドを水平移動
させながら、ノズルストッカに備えられた所定のノズル
を移載ヘッドのノズルシャフトの下端部のノズルホルダ
ーに装着し、このノズルでパーツフィーダに備えられた
電子部品をピックアップして位置決め部に位置決めされ
た基板に搭載するようにした電子部品実装装置における
ノズルストッカの位置ティーチ方法であって、 認識装置によりノズルストッカのターゲットを認識し、
この認識結果に基づいてノズルストッカのX方向、Y方
向の位置を求める工程と、この求められたノズルストッ
カの位置に基づいてノズルストッカに形成された複数個
のノズル装着部の位置を演算部により演算して求め、こ
の演算結果を記憶部に登録する工程と、を含むことを特
徴とする電子部品実装装置におけるノズルストッカの位
置ティーチ方法。 - 【請求項2】ノズルストッカの位置を求める際に、X方
向およびY方向の位置とともにθ方向の回転角度を求
め、この回転角度も記憶部に登録することを特徴とする
請求項1記載の電子部品実装装置におけるノズルストッ
カの位置ティーチ方法。 - 【請求項3】移動テーブルにより移載ヘッドを水平移動
させながら、ノズルストッカに備えられた所定のノズル
を移載ヘッドのノズルシャフトの下端部のノズルホルダ
ーに装着し、このノズルでパーツフィーダに備えられた
電子部品をピックアップして位置決め部に位置決めされ
た基板に搭載するようにした電子部品実装装置における
ノズルストッカの高さティーチ方法であって、 認識装置によりノズルストッカのターゲットを認識し、
この認識結果に基づいてノズルストッカの位置を求める
工程と、この求められたノズルストッカの位置に基づい
てノズルストッカのノズル装着部の位置を演算部で演算
して求める工程と、移載ヘッドを求められたノズル装着
部の上方へ移動させ、そこでノズルに上下動作を行わせ
てノズルをノズルストッカに着地させることにより、ノ
ズルストッカの高さをセンサにより求める工程と、を含
むことを特徴とする電子部品実装装置におけるノズルス
トッカの高さティーチ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30419697A JP3371776B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 電子部品実装装置におけるノズルストッカの位置および高さティーチ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30419697A JP3371776B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 電子部品実装装置におけるノズルストッカの位置および高さティーチ方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11145697A JPH11145697A (ja) | 1999-05-28 |
JP3371776B2 true JP3371776B2 (ja) | 2003-01-27 |
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ID=17930184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP30419697A Expired - Fee Related JP3371776B2 (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 電子部品実装装置におけるノズルストッカの位置および高さティーチ方法 |
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KR100387313B1 (ko) * | 2001-04-19 | 2003-06-18 | 미래산업 주식회사 | 노즐인식장치 |
JP5375133B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2013-12-25 | パナソニック株式会社 | 部品実装装置 |
JP6735768B2 (ja) * | 2015-11-06 | 2020-08-05 | 株式会社Fuji | 実装機 |
-
1997
- 1997-11-06 JP JP30419697A patent/JP3371776B2/ja not_active Expired - Fee Related
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